3D打印再制造目前存在哪些问题?

chanwei   2017-07-11 14:40:45

虽然3D打印已经在装备零部件的再制造中成功应用,并取得了不错的效果。但是,由于再制造过程十分复杂,加上3D打印技术本身还不够成熟,目前的3D打印再制造还处于初级研究阶段,还存在许多亟待解决的问题。

(1)再制造模型获取过程复杂,效率低下。再制造模型的获取过程中,损伤零件数字模型的获取及模型重构是逆向工程问题,而损伤零件CAD模型的建立是正向设计问题,存在数据处理及文件格式转换等诸多问题。实际的再制造模型获取步骤是:三维扫描仪对损伤零件进行扫描,获取零件数字模型(点云数据模型);将点云数据导入逆向工程软件如imageware、polyworks中进行处理,构建曲面模型;将曲面模型导入正向设计软件中进行实体化处理并与调入的标准零件CAD模型进行比对,最终生成再制造修复模型。


由此可以看出,通常情况下,再制造模型的获取需要三方软件的协作才能完成。同时,目前点云数据处理及曲面模型构建操作是靠人工完成的,曲面模型构建质量高低全凭经验决定。系统软件集成化、自动化程度的低下,直接导致在制造修复模型获取效率低下,大幅度地降低了装备损伤零部件的3D打印再制造修复响应速度。


(2)设备便携性差。包括两方面:一是损伤零件数字模型获取的反求扫描设备还存在结构复杂、需要电源、便携性差的问题;


二是由于激光设备系统复杂、结构庞大,导致目前主流的基于激光的3D打印制造技术存在系统复杂、便携性差的问题,无法实现损伤零件模型快速反求及快速再制造修复。


(3)技术相对单一。目前的主流3D打印技术都是基于激光为热源的打印技术。激光虽然有能量集中,成形材料广泛等优点,但也存在系统昂贵、复杂等缺点,造成3D打印直接制造和再制造成本较高,普及比较困难。


(4)3D打印精度比较低。目前的3D打印还存在精度较低的缺陷,无论是直接制造件还是再制造修复件,都需要进行后处理加工后才能使用。


(5)材料问题。目前用于金属零件3D打印直接制造的材料种类还比较少,导致可以进行再制造修复的装备零部件种类有限。

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